CH708971A2

CH708971A2 - Seal assembly with a brush seal for a turbomachine.

Info

Publication number: CH708971A2
Application number: CH01874/14A
Authority: CH
Inventors: Debabrata Mukhopadhyay; Xiaoqing Zheng
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 2013-12-05
Filing date: 2014-12-03
Publication date: 2015-06-15
Also published as: KR20150065596A; US20150159498A1; JP2015110947A; US9587505B2; CN104696022A; DE102014117262A1; CN104696022B

Abstract

Eine Dichtungsanordnung (34) zwischen einer rotierenden und einer radial gegenüberliegenden stationären Komponente in einer Turbomaschine enthält eine rotierende erste Komponente, eine stationäre zweite Komponente und eine Bürstendichtung (52), die radial zwischen diesen angeordnet ist. Die Bürstendichtung (52) weist einen sich axial erstreckenden Abschnitt, der an der stationären zweiten Komponente gesichert ist, und einen sich nach innen erstreckenden Abschnitt (73) auf, der sich über einen Spalt zwischen der ersten und der zweiten Komponente erstreckt. Ein innerer Ringabschnitt der stationären zweiten Komponente ist radial innen von und in Eingriff mit dem sich axial erstreckenden Abschnitt und wenigstens einem Teil des sich nach innen erstreckenden Abschnitts (73) der Bürstendichtung (52) angeordnet, wobei ein Ende des sich axial erstreckenden Abschnitts der Bürstendichtung (52), das von dem sich nach innen erstreckenden Abschnitt (73) entfernt ist, zwischen einem Paar seitlicher Leisten eingefügt ist, die zwischen dem inneren Ringabschnitt und einem äusseren Ringabschnitt der stationären Komponente fixiert sind.A seal assembly (34) between a rotating and a radially opposed stationary component in a turbomachine includes a rotating first component, a stationary second component and a brush seal (52) disposed radially therebetween. The brush seal (52) has an axially extending portion secured to the stationary second component and an inwardly extending portion (73) extending across a gap between the first and second components. An inner annular portion of the stationary second component is disposed radially inward of and in engagement with the axially extending portion and at least a portion of the inwardly extending portion (73) of the brush seal (52), one end of the axially extending portion of the brush seal (52), which is remote from the inwardly extending portion (73), is interposed between a pair of side rails fixed between the inner ring portion and an outer ring portion of the stationary component.

Description

[0001] Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Dichtungen, die in Turbomaschinen Verwendung finden, und spezieller auf Bürstendichtungen, die beispielsweise an Fuss- und Spitzendichtstellen zwischen Stufen verwendet werden. This invention relates generally to seals used in turbomachinery, and more particularly to brush seals used, for example, at foot and tip seals between steps.

HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNGBACKGROUND TO THE INVENTION

[0002] Während Bürstendichtungen oft in vielfältigen Turbomaschinenanwendungen verwendet werden, um Leckageströmungen zwischen rotierenden und stationären Komponenten zu verhindern oder zu minimieren, können sie an vielen Stellen wegen der Raumbeschränkungen, Dichtungssteifheit und Rotorstabilität nicht eingesetzt werden, und an diesen Stellen werden herkömmliche J-Dichtungen mit abreibbarem [Material] und Labyrinthdichtungen verwendet. Bürstendichtungen sind jedoch insofern effektiv, als sie eine geringere Leckageströmung an den Dichtungen zulassen. Es würde deshalb erwünscht sein, eine Bürstendichtungskonfiguration zu schaffen, die in beengten Räumen zwischen z.B. Stator- und Rotorkomponenten einer Turbomaschine installiert werden kann. While brush seals are often used in a variety of turbomachinery applications to prevent or minimize leakage flow between rotating and stationary components, they can not be used in many places because of space constraints, sealing stiffness and rotor stability, and conventional J-seals are used in these locations used with abradable [material] and labyrinth seals. However, brush seals are effective in that they allow less leakage flow to the seals. It would therefore be desirable to provide a brush seal configuration that can be used in confined spaces between e.g. Stator and rotor components of a turbomachine can be installed.

KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0003] In einer beispielhaften, aber nicht beschränkenden Ausführungsform, ergibt die Erfindung eine Dichtungsanordnung zwischen einer rotierenden und einer radial gegenüberliegenden stationären Komponente in einer Turbomaschine, die aufweist: eine rotierende erste Komponente; eine stationäre zweite Komponente; eine Bürstendichtung, die radial zwischen der rotierenden ersten Komponente und der stationären zweiten Komponente angeordnet ist, wobei die Bürstendichtung einen sich axial erstreckenden Abschnitt, der an der stationären zweiten Komponente gesichert ist, und einen sich nach innen erstreckenden Abschnitt aufweist, der sich über einen Spalt zwischen der ersten und der zweiten Komponente erstreckt; und einen inneren Ringabschnitt der stationären zweiten Komponente, der radial innen von und in Eingriff mit dem sich axial erstreckenden Abschnitt und wenigstens einem Teil des sich radial erstreckenden Abschnitts der Bürstendichtung angeordnet ist. In an exemplary, but non-limiting embodiment, the invention provides a seal assembly between a rotating and a radially opposed stationary component in a turbomachine, comprising: a rotating first component; a stationary second component; a brush seal disposed radially between the rotating first component and the stationary second component, the brush seal having an axially extending portion secured to the stationary second component and an inwardly extending portion extending across a gap extending between the first and second components; and an inner annular portion of the stationary second component disposed radially inward of and in engagement with the axially extending portion and at least a portion of the radially extending portion of the brush seal.

[0004] In der zuvor erwähnten Dichtungsanordnung kann ein Ende des sich axial erstreckenden Abschnitts der Bürstendichtung, das von dem sich nach innen erstreckenden Abschnitt entfernt ist, zwischen einem Paar seitlicher Leisten eingefügt sein. In the aforementioned seal arrangement, one end of the axially extending portion of the brush seal remote from the inwardly extending portion may be interposed between a pair of side rails.

[0005] Ferner kann das Paar seitlicher Leisten zwischen dem inneren Ringabschnitt und einem äusseren Ringabschnitt der stationären zweiten Komponente gehalten sein, wobei es einen sich axial erstreckenden radialen Spalt zwischen dem sich axial erstreckenden Abschnitt der Bürstendichtung und dem äusseren Ringabschnitt der stationären zweiten Komponente hinterlässt. Further, the pair of side rails may be held between the inner ring portion and an outer ring portion of the stationary second component, leaving an axially extending radial gap between the axially extending portion of the brush seal and the outer ring portion of the stationary second component.

[0006] Noch weiter kann der äussere Ringabschnitt mit einer radial nach innen gerichteten Frontplatte versehen sein, die von dem sich nach innen erstreckenden Abschnitt der Bürstendichtung axial beabstandet ist. Still further, the outer ring portion may be provided with a radially inwardly directed faceplate axially spaced from the inwardly extending portion of the brush seal.

[0007] In der Dichtungsanordnung eines beliebigen vorstehend erwähnten Typs kann der innere Ringabschnitt mit einem Dichtungszahn stromabwärts von der Bürstendichtung versehen sein. In the sealing arrangement of any type mentioned above, the inner ring portion may be provided with a sealing tooth downstream of the brush seal.

[0008] In der Dichtungsanordnung mit einem äusseren Ringabschnitt der stationären zweiten Komponente eines beliebigen vorstehend erwähnten Typs kann der äussere Ringabschnitt mit einem Hakenkragen versehen sein, der eingerichtet ist, um in einem komplementären Schlitz aufgenommen zu werden, der in einer inneren Abdeckung einer stationären Turbinenleitschaufel ausgebildet ist. In the seal assembly having an outer ring portion of the stationary second component of any type mentioned above, the outer ring portion may be provided with a hook collar adapted to be received in a complementary slot formed in an inner cover of a stationary turbine nozzle is trained.

[0009] Zusätzlich kann eine Feder radial zwischen einer radial äusseren Fläche des äusseren Ringabschnitts und einer nach innen weisenden Wand des komplementären Schlitzes angeordnet sein. In addition, a spring may be arranged radially between a radially outer surface of the outer ring portion and an inwardly facing wall of the complementary slot.

[0010] Alternativ oder zusätzlich kann der innere Ringabschnitt an dem äusseren Ringabschnitt durch die seitlichen Leisten und die Bürstendichtung befestigt sein. Alternatively or additionally, the inner ring portion may be secured to the outer ring portion by the side strips and the brush seal.

[0011] Insbesondere kann der innere Ringabschnitt an den äusseren Ringabschnitt mittels Schweissnähte befestigt sein, die sich durch den inneren Ringabschnitt, die Bürstendichtung und in den äusseren Ringabschnitt hinein erstrecken. In particular, the inner ring portion may be secured to the outer ring portion by means of welds extending through the inner ring portion, the brush seal and into the outer ring portion.

[0012] In der Dichtungsanordnung mit einem äusseren Ringabschnitt der stationären zweiten Komponente eines beliebigen vorstehend erwähnten Typs kann der äussere Ringabschnitt mit einem Plattenabschnitt versehen sein, der sich axial über den sich nach innen erstreckenden Abschnitt der Bürstendichtung hinaus erstreckt. In the seal assembly having an outer ring portion of the stationary second component of any type mentioned above, the outer ring portion may be provided with a plate portion which extends axially beyond the inwardly extending portion of the brush seal.

[0013] Alternativ oder zusätzlich kann die stationäre zweite Komponente eine innere Abdeckung einer Turbinenleitschaufel aufweisen, wobei der innere Ringabschnitt und der äussere Ringabschnitt integrale Teile der inneren Abdeckung sein können und die rotierende erste Komponente einen Turbinenrotor aufweisen kann. Alternatively or additionally, the stationary second component may comprise an inner cover of a turbine vane, wherein the inner ring portion and the outer ring portion may be integral parts of the inner cover and the rotating first component may comprise a turbine rotor.

[0014] In einer weiteren Alternative oder weiter zusätzlich kann die rotierende erste Komponente ein Turbinenschaufelspitzendeckband aufweisen, und die stationäre zweite Komponente kann eine Statorfläche aufweisen, die dem Spitzendeckband gegenüberliegt. In a further alternative or further in addition, the rotating first component may comprise a turbine blade tip shroud and the stationary second component may have a stator surface opposite the tip shroud.

[0015] In einer weiteren, aber nicht beschränkenden Ausführungsform ergibt die Erfindung eine Dichtungsanordnung zwischen einer rotierenden und einer radial gegenüberliegenden stationären Komponente in einer Turbomaschine, die aufweist: eine rotierende erste Komponente; eine stationäre zweite Komponente; eine Bürstendichtung, die radial zwischen der rotierenden ersten Komponente und der stationären zweiten Komponente angeordnet ist, wobei die Bürstendichtung einen sich axial erstreckenden Abschnitt, der an der stationären zweiten Komponente gesichert ist, und einen sich nach innen erstreckenden Abschnitt aufweist, der sich über einen Spalt zwischen der ersten und der zweiten Komponente erstreckt; einen inneren Ring, der radial innen von und in Eingriff mit dem sich axial erstreckenden Abschnitt und wenigstens einem Teil des sich nach innen erstreckenden Abschnitts der Bürstendichtung angeordnet ist; wobei ein Ende des sich axial erstreckenden Abschnitts der Bürstendichtung, das von dem sich nach innen erstreckenden Abschnitt entfernt ist, zwischen einem Paar seitlicher Leisten eingefügt ist; wobei das Paar seitlicher Leisten zwischen dem inneren Ring und einem äusseren Ring gehalten ist, wobei es einen sich axial erstreckenden radialen Spalt zwischen dem sich axial erstreckenden Abschnitt der Bürstendichtung und dem äusseren Ring hinterlässt; und wobei der äussere Ring mit einem Hakenkragen versehen ist, der eingerichtet ist, um in einem komplementären Schlitz aufgenommen zu werden, der in einer inneren Abdeckung einer stationären Turbinenleitschaufel ausgebildet ist. In a further but non-limiting embodiment, the invention provides a seal assembly between a rotating and a radially opposed stationary component in a turbomachine comprising: a rotating first component; a stationary second component; a brush seal disposed radially between the rotating first component and the stationary second component, the brush seal having an axially extending portion secured to the stationary second component and an inwardly extending portion extending across a gap extending between the first and second components; an inner ring disposed radially inward of and in engagement with the axially extending portion and at least a portion of the inwardly extending portion of the brush seal; wherein one end of the axially extending portion of the brush seal remote from the inwardly extending portion is interposed between a pair of side rails; the pair of side rails being held between the inner ring and an outer ring, leaving an axially extending radial gap between the axially extending portion of the brush seal and the outer ring; and wherein the outer ring is provided with a hook collar adapted to be received in a complementary slot formed in an inner cover of a stationary turbine vane.

[0016] In der zuvor erwähnten Dichtungsanordnung kann der äussere Ring mit einer radial nach innen gerichteten Frontplatte versehen sein, die von dem sich nach innen erstreckenden Abschnitt der Bürstendichtung axial beabstandet ist. In the aforementioned sealing arrangement, the outer ring may be provided with a radially inwardly facing front plate which is axially spaced from the inwardly extending portion of the brush seal.

[0017] Alternativ oder zusätzlich kann der innere Ring durch die seitlichen Leisten und die Bürstendichtung an dem äusseren Ring befestigt sein. Alternatively or additionally, the inner ring may be secured by the side strips and the brush seal on the outer ring.

[0018] Insbesondere kann der innere Ring an dem äusseren Ring mittels Schweissnähte befestigt sein, die sich durch den inneren Ring, die Bürstendichtung und in den äusseren Ring hinein erstrecken. In particular, the inner ring may be secured to the outer ring by means of welds extending through the inner ring, the brush seal and into the outer ring.

[0019] In einer noch weiteren, aber nicht beschränkenden Ausführungsform betrifft die Erfindung eine Turbomaschine, die aufweist: einen Strömungspfad, der axial voneinander beabstandete Reihen von an einem Rotor befestigten Schaufeln aufweist, die durch an einem Stator befestigte stationäre Leitschaufeln voneinander getrennt sind; und wenigstens eine Bürstendichtung, die zwischen dem Rotor und dem Stator angeordnet ist, wobei die Bürstendichtung einen sich axial erstreckenden Abschnitt, der an dem Stator gesichert ist, und einen sich im Wesentlichen radial nach innen erstreckenden Abschnitt aufweist, der sich über einen Spalt zwischen dem Stator und dem Rotor erstreckt; und einen Ring, der radial innen von und in Eingriff mit dem sich axial erstreckenden Abschnitt der Bürstendichtung und wenigstens einem Teil des sich im Wesentlichen radial nach innen erstreckenden Abschnitts der Bürstendichtung angeordnet ist. In yet a further, but not limiting, embodiment, the invention relates to a turbomachine comprising: a flow path having axially spaced rows of vanes mounted on a rotor separated by stationary stator vanes secured to a stator; and at least one brush seal disposed between the rotor and the stator, the brush seal having an axially extending portion secured to the stator and a substantially radially inwardly extending portion extending across a gap between the stator and the stator Stator and the rotor extends; and a ring disposed radially inward of and in engagement with the axially extending portion of the brush seal and at least a portion of the substantially radially inwardly extending portion of the brush seal.

[0020] In der zuvor erwähnten Turbomaschine kann ein Ende des sich axial erstreckenden Abschnitts der Bürstendichtung, das von dem sich im Wesentlichen radial nach innen erstreckenden Abschnitt entfernt ist, zwischen einem Paar seitlicher Leisten eingefügt sein. In the aforementioned turbomachine, one end of the axially extending portion of the brush seal remote from the substantially radially inwardly extending portion may be interposed between a pair of side rails.

[0021] Ferner kann das Paar seitlicher Leisten zwischen dem ersten Ringabschnitt und einem zweiten Ringabschnitt gehalten sein, wobei es einen sich axial erstreckenden radialen Spalt zwischen dem sich axial erstreckenden Abschnitt der Bürstendichtung und dem äusseren Ringabschnitt hinterlässt. Further, the pair of side rails may be held between the first ring portion and a second ring portion, leaving an axially extending radial gap between the axially extending portion of the brush seal and the outer ring portion.

[0022] Alternativ oder zusätzlich kann der äussere Ringabschnitt mit einem Hakenkragen versehen sein, der eingerichtet ist, um in einem komplementären Schlitz aufgenommen zu werden, der in einer inneren Abdeckung der stationären Turbinenleitschaufel ausgebildet ist, die an dem Stator gesichert ist, und eine Feder kann radial zwischen einer radial äusseren Oberfläche des äusseren Ringabschnitts und einer nach innen weisenden Wand des komplementären Schlitzes angeordnet sein. Alternatively or additionally, the outer ring portion may be provided with a hook collar adapted to be received in a complementary slot formed in an inner cover of the stationary turbine vane secured to the stator and a spring may be arranged radially between a radially outer surface of the outer ring portion and an inwardly facing wall of the complementary slot.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0023] <tb>Fig. 1<SEP>zeigt eine schematische Darstellung eines Abschnitts eines bekannten Dampfturbinenströmungspfads; <tb>Fig. 2<SEP>zeigt einen Teilabschnitt eins Dampfturbinenströmungspfads, der eine Dichtung verwendet, gemäss einer beispielhaften, aber nicht beschränkenden Ausführungsform der Erfindung; <tb>Fig. 3<SEP>zeigt ein vergrössertes Detail einer Variante der in Fig. 2 gezeigten Dichtungsanordnung; und <tb>Fig. 4<SEP>zeigt einen Teilabschnitt eines Dampfturbinenströmungspfads, der Dichtungen gemäss einer weiteren beispielhaften, aber nicht beschränkenden Ausführungsform der Erfindung verwendet.[0023] <Tb> FIG. 1 <SEP> is a schematic representation of a portion of a known steam turbine flowpath; <Tb> FIG. FIG. 2 shows a portion of a steam turbine flowpath using a gasket according to an exemplary, but non-limiting embodiment of the invention; FIG. <Tb> FIG. FIG. 3 shows an enlarged detail of a variant of the seal arrangement shown in FIG. 2; FIG. and <Tb> FIG. FIG. 4 shows a portion of a steam turbine flowpath using gaskets according to another exemplary, but non-limiting embodiment of the invention. FIG.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0024] Fig. 1 veranschaulicht einen Dampfströmungspfad für eine herkömmliche Dampfturbine 10, die einen Rotor 12, einen Stator 14 und mehrere Turbinenstufen aufweist, die durch axial beabstandete Reihen von Laufschaufeln 16, 18 bzw. 20 dargestellt sind, die an dem Rotor 12 befestigt sind. Die Turbinenstufen sind durch axial beabstandete stationäre Leitschaufeln 22, 24 bzw. 26 voneinander getrennt. Hochdruckdampf tritt in den Strömungspfad durch einen Einlass 28 hinein, und somit verläuft die Dampfströmung, wie in Fig. 1 zu sehen, von rechts nach links. FIG. 1 illustrates a steam flow path for a conventional steam turbine 10 having a rotor 12, a stator 14, and a plurality of turbine stages represented by axially spaced rows of blades 16, 18, and 20, respectively, attached to the rotor 12 are. The turbine stages are separated by axially spaced stationary vanes 22, 24 and 26, respectively. High pressure steam enters the flow path through an inlet 28, and thus, as seen in Fig. 1, the vapor flow is from right to left.

[0025] Gewöhnlich werden Dichtungen an vielfältigen Stellen zwischen stationären und rotierenden Komponenten entlang des Strömungspfads verwendet. Beispielsweise sind mehrere Spitzendichtungen 30 an den radial äusseren Spitzendeckbändern der Laufschaufeln 16, 18 und 20 oder an dem benachbarten Stator zur Wechselwirkung mit den Spitzendeckbändern montiert. An einer anderen Stelle sind mehrere Fussdichtungen 32 an dem Rotor 12 radial benachbart zu den inneren Enden der Leitschaufeln 22, 24, 26 montiert. Die Fussdichtungen 32 können sogenannte «J-Dichtungen» sein, wie veranschaulicht, die entworfen sind, um im Betrieb mit gegenüberliegenden Streifen oder Platten aus abreibbarem Einlaufmaterial an den benachbarten Leitschaufeloberflächen auf eine allgemein bekannte Weise im Eingriff zu stehen. Die Spitzendichtungen 30 können J-Dichtungen oder herkömmliche Labyrinth Dichtungen sein. In jedem Fall sind die in Fig. 1 gekennzeichneten Dichtungsstellen auch die Stellen, an denen Bürstendichtungen, wie sie nachstehend beschrieben sind, verwendet werden können. Usually, seals are used at multiple locations between stationary and rotating components along the flowpath. For example, a plurality of tip seals 30 are mounted to the radially outer tip shrouds of the blades 16, 18 and 20 or to the adjacent stator for interaction with the tip shrouds. At another location, multiple foot seals 32 are mounted to the rotor 12 radially adjacent the inner ends of the vanes 22, 24, 26. The foot seals 32 may be so-called "J-seals," as illustrated, designed to engage in operation with opposing strips or plates of abradable inflow material on the adjacent vane surfaces in a well-known manner. The tip seals 30 may be J-seals or conventional labyrinth seals. In any event, the sealing locations indicated in Fig. 1 are also the locations where brush seals as described below can be used.

[0026] Fig. 2 veranschaulicht eine Bürstendichtungsanordnung gemäss einer ersten beispielhaften, aber nicht beschränkenden Ausführungsform der Erfindung. Insbesondere ist eine Bürstendichtungsanordnung 34 in einer inneren Abdeckung 36 einer stationären Leitschaufel 38 aufgenommen, die zwischen Reihen von Laufschaufeln 40, 42 an Laufrädern 44 bzw. 46 angeordnet ist. Fig. 2 illustrates a brush seal assembly according to a first exemplary, but non-limiting embodiment of the invention. In particular, a brush seal assembly 34 is received in an inner cover 36 of a stationary vane 38 disposed between rows of blades 40, 42 on idler wheels 44, 46, respectively.

[0027] Die Bürstendichtungsanordnung 34 weist allgemein einen inneren Ring 48, einen äusseren Ring 50 und eine zwischen diesen eingefügte L-Bürstendichtung 52 auf. Der äussere Ring (oder Haken) 50 ist innerhalb eines komplementären Schlitzes 54 aufgenommen, der in der inneren Abdeckung 36 ausgebildet ist. Man wird erkennen, dass der innere und äussere Ring (einschliesslich der Bürstendichtung) aus einem oder mehreren bogenförmigen Segmenten bestehen, die die einen oberen und einen unteren 180°-Halbteil ausbilden, die, wenn sie an dem Turbinengehäuse installiert sind, eine 360-Grad-Ringstruktur ausbilden, die den Rotor 12 umgibt. The brush seal assembly 34 generally includes an inner ring 48, an outer ring 50, and an L-brush seal 52 interposed therebetween. The outer ring (or hook) 50 is received within a complementary slot 54 formed in the inner cover 36. It will be appreciated that the inner and outer rings (including the brush seal) consist of one or more arcuate segments forming the one upper and one lower 180 ° half portions which, when installed on the turbine housing, provide a 360 degree Form ring structure surrounding the rotor 12.

[0028] Der innere Ring 48 ist mit einer inneren Oberfläche 56 ausgebildet, die (in einer axialen Richtung) im Wesentlichen flach ist und die einer (ebenso in axialer Richtung) flachen Oberfläche 58 des Rotors zugewandt ist. Die innere Fläche 56 kann mit einem optionalen Dichtungszahn 60 versehen (oder ausgebildet) sein, der stromabwärts von der Bürstendichtung angeordnet ist, um die von der Bürstendichtung 52 geleistete Abdichtung zu ergänzen. Der innere Ring 48 ist auch mit einer nach innen gerichteten Stützspitze 62 versehen (oder ausgebildet), deren innerer Rand 64 eine Anschlagbegrenzung für jede radial nach aussen gerichtete Auslenkung des Rotors aufgrund von Wärmeausdehnung, Vibration und dgl. bereitstellt. The inner ring 48 is formed with an inner surface 56 which is substantially flat (in an axial direction) and faces a (also in the axial direction) flat surface 58 of the rotor. The inner surface 56 may be provided with an optional sealing tooth 60 located downstream of the brush seal to supplement the seal provided by the brush seal 52. The inner ring 48 is also provided with an inwardly directed support tip 62, the inner edge 64 of which provides a stop limit for each radially outward deflection of the rotor due to thermal expansion, vibration, and the like.

[0029] Die äussere Oberfläche 66 des inneren Rings ist auch im Wesentlichen flach in der axialen Richtung, mit einer Unterbringung eine Platte (70) eines Paars von Platten 68, 70, zwischen denen ein Ende der Borstenpackung 72 der Bürstendichtung 52 gesichert ist. Die andere Platte 68 ist radial zwischen der Borstenpackung 72 und dem äusseren Ring 50 angeordnet. Die Anordnung wird beispielsweise durch Elektronenstrahl (EB-)-Schweissnähte 74, 76 fixiert, die das eine Ende der Borstenpackung zwischen den Platten 68, 70 sichern bzw. die den inneren Ring 48 an dem äusseren Ring 46 (durch die Platten 68, 70 und die Borstenpackung 72) sichern. Alternativ könnten der äussere Ring 50 und die Platte 68 ein integrales Teil sein. In ähnlicher Weise könnten der innere Ring 48 und die Platte 70 als eine integrale Komponente vorgesehen sein. The outer surface 66 of the inner ring is also substantially flat in the axial direction, with a housing a plate (70) of a pair of plates 68, 70, between which one end of the bristle pack 72 of the brush seal 52 is secured. The other plate 68 is disposed radially between the bristle pack 72 and the outer ring 50. The assembly is fixed, for example, by electron beam (EB) welds 74, 76 which secure one end of the bristle pack between the plates 68, 70 and which secure the inner ring 48 to the outer ring 46 (through the plates 68, 70 and secure the bristle pack 72). Alternatively, the outer ring 50 and the plate 68 could be an integral part. Similarly, inner ring 48 and plate 70 could be provided as an integral component.

[0030] Die Borstenpackung 72 erstreckt sich axial entlang der äusseren Oberfläche 66 des inneren Rings und wird von dieser gestützt. An dem von den Platten 68, 70 entfernten Ende der Borstenpackung ist die Borstenpackung 72 über einen Winkel von im Wesentlichen 90 Grad gebogen und erstreckt sich nach innen in Richtung der Oberfläche 58 des Rotors. Sowohl die axial als auch die radial verlaufenden Abschnitte können eine Umfangskomponente aufweisen. Es ist zu sehen, dass ein sich axial erstreckender radialer Raum 78 zwischen der Borstenpackung 72 und der inneren Abdeckung 36 (der im Wesentlichen durch die Dicke der Platte 68 definiert ist) ausreichend Platz für die Biegung der Borstenpackung bietet, wie weiter nachstehend beschrieben. Man wird erkennen, dass während der sich nach innen erstreckende Abschnitt 73 der Borstenpackung 72 als sich im Wesentlichen radial (oder senkrecht) zu der Rotorfläche 58 erstreckend gezeigt ist (die im Wesentlichen parallel zu der Rotorachse verläuft), der sich nach innen erstreckende Abschnitt 73 sich auch unter verschiedenen Winkeln zu der Fläche 58 und zu der Rotorachse erstrecken kann. The bristle pack 72 extends axially along and is supported by the outer surface 66 of the inner ring. At the end of the bristle pack remote from the plates 68, 70, the bristle pack 72 is bent through an angle of substantially 90 degrees and extends inwardly toward the surface 58 of the rotor. Both the axially and the radially extending portions may have a peripheral component. It can be seen that an axially extending radial space 78 between the bristle pack 72 and the inner cover 36 (which is defined substantially by the thickness of the plate 68) provides sufficient room for the bending of the bristle pack, as further described below. It will be appreciated that while the inwardly extending portion 73 of the bristle pack 72 is shown extending substantially radially (or perpendicularly) to the rotor surface 58 (which is substantially parallel to the rotor axis), the inwardly extending portion 73 can also extend at different angles to the surface 58 and to the rotor axis.

[0031] Der äussere Ring oder Haken 50 weist einen verengten radialen Halsabschnitt 80 und einen axial verlängerten Hakenabschnitt 82 auf, der die Dichtungsanordnung innerhalb des entsprechend geformten Schlitzes 54 zurückhält, der in der inneren Abdeckung 36 der Leitschaufel 38 vorgesehen ist. The outer ring or hook 50 has a narrowed radial neck portion 80 and an axially elongated hook portion 82 which retains the seal assembly within the correspondingly shaped slot 54 provided in the inner cover 36 of the vane 38.

[0032] An einem stromaufwärtigen Ende der inneren Abdeckung 36 erstreckt sich eine Frontplatte 84 radial nach innen in Richtung des Rotors, aber nicht über die volle Ausdehnung der Stützspitze 62, wodurch sichergestellt ist, dass die Frontplatte 84 in keinem Betriebszustand mit dem Rotor in Eingriff gelangt. Die Frontplatte 84 bietet Schutz für die stromaufwärtige Seite der Borstenpackung 72 vor dem Hochdruckdampf in diesem Abschnitt des Strömungspfads zwischen der Leitschaufel 38 und der Reihe von Laufschaufeln 40, lässt aber auch ausreichend axialen Spielraum übrig, um eine Biegung der Borstenpackung aufzunehmen. At an upstream end of the inner cover 36, a front plate 84 extends radially inward toward the rotor, but not over the full extent of the support tip 62, thereby ensuring that the front plate 84 does not engage the rotor in any operating condition arrives. The front plate 84 provides protection for the upstream side of the bristle pack 72 from the high pressure steam in that portion of the flow path between the vane 38 and the row of blades 40, but also leaves sufficient axial clearance to accommodate bending of the bristle pack.

[0033] Weil die zwei 180-Grad-Hälften der Bürstendichtungsanordnung, wenn sie installiert sind, zu einem vollen (durch die innere Abdeckung 36 gebildeten) Zylinder bogenartig miteinander verbunden sind, ist der äussere Ring 60 in eine Richtung radial nach aussen vorgespannt, und die Fläche 86 des Hakenabschnitts 82 des äusseren Rings 50 steht mit der gegenüberliegenden Fläche 88 des Schlitzes 54 nicht in Eingriff. Zur gleichen Zeit erstreckt sich eine Blatt- oder andere geeignete Feder 90 längs des Umfangs in dem Schlitz 54, wobei sie zwischen einer äusseren Fläche 92 des Schlitzes und einer äusseren Fläche 94 des äusseren Rings 50 eingreift. Zusammen mit der Druckbelastung spannt die Feder 90 die Dichtungsanordnung in eine Richtung radial nach innen vor, so dass folglich die Bürstendichtungsanordnung bogenförmig eingebunden ist und nicht auf die innere Leitschaufelabdeckung 36 angewiesen werden, um radial abzudichten. Die Dichtung ist folglich in der radialen Richtung selbsttragend und ist innerhalb des Schlitzes 54 ausgeglichen, wobei ein Spielraum zwischen den Flächen 86 und 88 beibehalten wird. Selbst wenn die Blattfeder 90 mit dem äusseren Ring an verschiedenen Orten um den Umfang des Rings herum in Eingriff kommt, werden somit die gesamten Reibungskräfte reduziert, indem die Dichtungsanordnung 34 im Betrieb innerhalb des Schlitzes 54 effektiv «schwimmt». Die Blattfeder dämpft auch Rotorschwingungen, die durch die Bürstendichtungskonfiguration absorbiert werden. Because the two 180-degree halves of the brush seal assembly, when installed, are arcuately joined together to form a full cylinder (formed by the inner cover 36), the outer ring 60 is biased radially outward in one direction, and the surface 86 of the hook portion 82 of the outer ring 50 is not engaged with the opposite surface 88 of the slot 54. At the same time, a blade or other suitable spring 90 extends circumferentially in the slot 54, engaging between an outer surface 92 of the slot and an outer surface 94 of the outer ring 50. Along with the compressive load, the spring 90 biases the seal assembly in a radially inward direction so that, consequently, the brush seal assembly is arcuately engaged and will not rely on the inner vane cover 36 to radially seal. The seal is thus self-supporting in the radial direction and is balanced within the slot 54, leaving a clearance between the surfaces 86 and 88. Thus, even when the leaf spring 90 engages the outer ring at various locations around the circumference of the ring, the overall frictional forces are reduced by effectively "floating" the seal assembly 34 within the slot 54 during operation. The leaf spring also dampens rotor vibrations that are absorbed by the brush seal configuration.

[0034] An der stromabwärtigen Seite des äusseren Rings 50 steht eine axial vorragende Fläche 96 während des Turbinenbetriebs mit einer gegenüberliegenden Fläche 98 des Schlitzes 54 im Eingriff. In anderen Worten ermöglicht der Spielraum zwischen dem äusseren Ring 50 und dem Schlitz 54 der Dichtungsanordnung, sich unter Druck, der durch den von rechts nach links, wie in Fig. 2 gesehen, strömenden Dampf ausgeübt wird, axial innerhalb des Schlitzes zu bewegen, so dass auf diese Weise eine zweite Dichtung an der Verbindungsstelle der Flächen 96, 98 erzeugt wird. At the downstream side of the outer ring 50, an axially projecting surface 96 engages an opposing surface 98 of the slot 54 during turbine operation. In other words, the clearance between the outer ring 50 and the slot 54 of the seal assembly allows it to move axially within the slot under pressure exerted by the steam flowing from right to left as viewed in FIG in this way, a second seal is produced at the junction of the surfaces 96, 98.

[0035] Die Dichtung kann so eingebaut sein, dass ein kalter Spalt zwischen der Borstenpackung und dem Rotor 44 vorhanden ist. Im Betrieb vermindert sich der kalte Spalt, wenn die Turbine ihren normalen Betriebszustand erreicht, so dass die Borstenpackung 72 aufgrund des Rotorwachstums mit dem Rotor im Eingriff steht und die Bürsten durch den Druck nach unten gedrückt. Angesichts der vorstehend beschriebenen Anordnung ist die Borstenpackung frei, sich von der Lippe 62 weg und von der Fläche 66 des inneren Rings 48 weg zu biegen, wenn die Druckbelastung verschwindet. The seal may be installed so that a cold gap exists between the bristle pack and the rotor 44. In operation, the cold gap decreases as the turbine reaches its normal operating condition such that the bristle pack 72 engages the rotor due to rotor growth and forces the brushes downward by pressure. In view of the arrangement described above, the bristle pack is free to flex away from the lip 62 and away from the surface 66 of the inner ring 48 when the compressive load disappears.

[0036] In einer alternativen Anordnung, die in Fig. 3 veranschaulicht ist, erstreckt sich die Frontplatte 184 des äusseren Rings 50 lediglich in eine axiale Richtung anstatt, wie in Fig. 2 gezeigt, in eine radiale Richtung, aber schützt immer noch das entfernte Ende der Borstenpackung 72 vor Hochdruckdampfaufprall. Ansonsten ist die Konfiguration der Dichtungsanordnung mit der Anordnung in Fig. 2 im Wesentlichen identisch. In an alternative arrangement, illustrated in Figure 3, the front panel 184 of the outer ring 50 extends in an axial direction only, rather than in a radial direction as shown in Figure 2, but still protects the remote one End of bristle pack 72 from high pressure steam impact. Otherwise, the configuration of the seal assembly is substantially identical to the arrangement in FIG.

[0037] Unter Bezugnahme auf Fig. 4 sind zusätzliche beispielhafte Bürstendichtungsanordnungen gemäss der Erfindung veranschaulicht. Die Bürstendichtungsanordnungen 100, 102 sind im Wesentlichen wie vorstehend beschrieben, sind aber zwischen dem Rotor 10 und einer inneren Abdeckung 106 einer Leitschaufel 108 bzw. zwischen einem stationären äusseren Band 110 und einem Schaufelspitzendeckband 112 angeordnet. Referring to Figure 4, additional exemplary brush seal assemblies according to the invention are illustrated. The brush seal assemblies 100, 102 are substantially as described above, but are disposed between the rotor 10 and an inner cover 106 of a vane 108 and between a stationary outer band 110 and a blade tip shroud 112, respectively.

[0038] Anders als die in Fig. 2 gezeigte Bürstendichtungsanordnung ist die Bürstendichtungsanordnung 100 direkt in der inneren Abdeckung 106 aufgenommen. Insbesondere sind ein innerer und ein äusserer Ringabschnitt 114, 116 bei der Abdeckung 106 integriert, wobei jedoch die Bürstendichtung zwischen dem inneren und äusseren Ringabschnitt mittels seitlicher Leisten 118, 120 auf ziemlich die gleiche Weise, wie vorstehend beschrieben, gesichert ist. Ein Ende der Borstenpackung 122 ist somit zwischen den seitlichen Leisten mittels Schweissnähte oder anderer geeigneter Mittel eingefügt, und die seitlichen Leisten sind zwischen dem inneren und dem äusseren Ringabschnitt 114, 116 durch eine Presspassung oder andere geeignete Mittel befestigt, wobei sie einen sich axial erstreckenden radialen Raum 124, ähnlich «dem Raum 78 in Fig. 2 , erzeugen. Eine Stützspitze 126 ist an dem inneren Ringabschnitt 114 geschaffen und ist in ihrem Aufbau und ihrer Funktion der Stützspitze 62 ähnlich. Wie in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform schafft der Raum 124 ausreichend Spielraum, damit sich die Borstenpackung 122 durchbiegen kann, wenn sie mit dem Rotor in Eingriff gelangt. Man beachte auch, dass in dieser Anordnung die Frontplatte 128 der Frontplatte 184 in Fig. 3 ähnlich ist. Fig. 4 zeigt auch eine sich von dem Rotor 104 radial nach aussen erstreckende optionale J-Dichtung 128 stromabwärts der Borstenpackung 122 der Bürstendichtung. Unlike the brush seal assembly shown in FIG. 2, the brush seal assembly 100 is received directly in the inner cover 106. In particular, an inner and outer ring portion 114, 116 are integrated with the cover 106, however, the brush seal between the inner and outer ring portions is secured by side rails 118, 120 in much the same manner as described above. One end of the bristle pack 122 is thus inserted between the side rails by means of welds or other suitable means, and the side rails are secured between the inner and outer ring sections 114, 116 by a press fit or other suitable means, having an axially extending radial Room 124, similar to the space 78 in FIG. 2. A support tip 126 is provided on the inner ring portion 114 and is similar in construction and function to the support tip 62. As in the embodiment described above, the space 124 provides sufficient clearance for the bristle pack 122 to flex as it engages the rotor. It should also be noted that in this arrangement, the front panel 128 is similar to the front panel 184 in FIG. 4 also shows an optional J-seal 128 extending radially outwardly from the rotor 104, downstream of the bristle pack 122 of the brush seal.

[0039] Die Bürstendichtung 102 ist ähnlich eingerichtet, wobei die Borstenpackung 130 zwischen einem inneren und einem äusseren Ringabschnitt 132, 134 des stationären Stators 136 gehaltert ist. Anders ausgedrückt, ist die Borstenpackung 130 innerhalb einer Nut 138 gehaltert und zwischen seitlichen Leisten 140, 142 eingefügt, die wiederum an die gegenüberliegende Flächen angeschweisst sind, die die Nut oder den Schlitz 138 definieren. Man beachte, dass in diesem Falle die Borstenpackung 130 auch durch den stromaufwärtigen Dichtungsabschnitt 144 des Schaufelspitzendeckbandes 112 und die gegenüberliegende Dichtungsfläche 146 des Stators 136 geschützt ist. The brush seal 102 is similarly configured with the bristle pack 130 held between an inner and an outer ring portion 132, 134 of the stationary stator 136. Stated another way, the bristle pack 130 is retained within a groove 138 and interposed between side rails 140, 142 which in turn are welded to the opposing surfaces defining the groove or slot 138. Note that in this case, the bristle pack 130 is also protected by the upstream sealing portion 144 of the blade tip shroud 112 and the opposite sealing surface 146 of the stator 136.

[0040] In den beiden Dichtungsanordnungen, die in Fig. 4 dargestellt sind, sind die Bürstendichtungen, anders als bei der «schwimmenden» Anordnung der Fig. 2 , im Wesentlichen starr an der Statorleitschaufelabdeckung 106 bzw. dem Stator 136 gesichert. Nichtsdestoweniger sind der Biegevorgang der Borstenpackung und die Schutzmerkmale der Borstenpackung in allen Fällen ähnlich. In the two seal assemblies illustrated in FIG. 4, unlike the "floating" assembly of FIG. 2, the brush seals are substantially rigidly secured to the stator vane cover 106 and stator 136, respectively. Nevertheless, the bending action of the bristle pack and the protective features of the bristle pack are similar in all cases.

[0041] Während in den hierin beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen die Bürstendichtungsanordnungen an den stationären (oder Stator-) Komponenten der Turbomaschine gesichert sind, wird man verstehen, dass sie auch an den rotierenden (oder Rotor-) Komponenten installiert sein können. While in the exemplary embodiments described herein, the brush seal assemblies are secured to the stationary (or stator) components of the turbomachine, it will be understood that they may also be installed on the rotating (or rotor) components.

[0042] Ausserdem wird man verstehen, dass die Borstenpackungen der Bürstendichtungen im Wesentlichen radial ausgerichtet oder in Umfangsrichtung (d.h. in Rotationsrichtung des Rotors) unter einem Winkel angeordnet sein können. In allen Fällen nehmen die Bürstendichtungen eine radiale Ausdehnung des Rotors aufgrund von Wärme, Vibration oder anderer Bedingungen auf, und sie neigen dazu, die durch einen Kontakt mit dem Rotor erzeugte Wärme zu verteilen. In addition, it will be understood that the bristle packings of the brush seals may be substantially radially aligned or angularly disposed (i.e., in the rotational direction of the rotor). In all cases, the brush seals accommodate radial expansion of the rotor due to heat, vibration, or other conditions, and tend to disperse the heat generated by contact with the rotor.

[0043] Obwohl die Erfindung in Verbindung mit dem beschrieben wurde, was derzeit als die praktikabelste und bevorzugteste Ausführungsform betrachtet wird, dürfte es sich verstehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarte Ausführungsform beschränkt ist, sondern dass sie im Gegenteil verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen mit abdecken soll, die in dem Rahmen und Schutzumfang der beigefügten Ansprüche enthalten sind. Although the invention has been described in conjunction with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it should be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiment, but on the contrary, various modifications and equivalent arrangements It is intended to cover, to the extent that they come within the scope and scope of the appended claims.

[0044] Eine Dichtungsanordnung zwischen einer rotierenden und einer radial gegenüberliegenden stationären Komponente in einer Turbomaschine enthält eine rotierende erste Komponente, eine stationäre zweite Komponente und eine Bürstendichtung, die radial zwischen diesen angeordnet ist. Die Bürstendichtung weist einen sich axial erstreckenden Abschnitt, der an der stationären zweiten Komponente gesichert ist, und einen sich nach innen erstreckenden Abschnitt auf, der sich über einen Spalt zwischen der ersten und der zweiten Komponente erstreckt. Ein innerer Ringabschnitt der stationären zweiten Komponente ist radial innen von und in Eingriff mit dem sich axial erstreckenden Abschnitt und wenigstens einem Teil des sich nach innen erstreckenden Abschnitts der Bürstendichtung angeordnet, wobei ein Ende des sich axial erstreckenden Abschnitts der Bürstendichtung, das von dem sich nach innen erstreckenden Abschnitt entfernt ist, zwischen einem Paar seitlicher Leisten eingefügt ist, die zwischen dem inneren Ringabschnitt und einem äusseren Ringabschnitt der stationären Komponente fixiert sind. A seal assembly between a rotating and a radially opposed stationary component in a turbomachine includes a rotating first component, a stationary second component and a brush seal disposed radially therebetween. The brush seal has an axially extending portion secured to the stationary second component and an inwardly extending portion extending across a gap between the first and second components. An inner annular portion of the stationary second component is disposed radially inward of and into engagement with the axially extending portion and at least a portion of the inwardly extending portion of the brush seal, with one end of the axially extending portion of the brush seal remote from that of inner extending portion is inserted between a pair of side strips which are fixed between the inner ring portion and an outer ring portion of the stationary component.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

[0045] <tb>•<SEP>Dampfturbine<SEP>10 <tb>•<SEP>Rotoren<SEP>12, 104 <tb>•<SEP>Stator<SEP>14, 136 <tb>•<SEP>Laufschaufeln<SEP>16, 18, 20, 40, 42 <tb>•<SEP>stationäre Leitschaufeln<SEP>22, 24, 26, 38 <tb>•<SEP>Einlasse<SEP>28 <tb>•<SEP>Spitzendichtungen<SEP>30 <tb>•<SEP>Fussdichtungen(oder J-Dichtungen)<SEP>32 <tb>•<SEP>Bürstendichtungsanordnung<SEP>34 <tb>•<SEP>innere Abdeckung 3<SEP>6 <tb>•<SEP>Laufräder<SEP>44, 46 <tb>•<SEP>innerer Ring<SEP>48 <tb>•<SEP>äusserer Ring<SEP>50 <tb>•<SEP>L-Bürstendichtung des Fusses<SEP>52 <tb>•<SEP>Schlitz<SEP>54 <tb>•<SEP>innere Oberfläche<SEP>56 <tb>•<SEP>flache Oberfläche<SEP>58 <tb>•<SEP>Dichtungszahn<SEP>60 <tb>•<SEP>Stützspitze<SEP>62 <tb>•<SEP>innerer Rand<SEP>64 <tb>•<SEP>äussere Oberfläche<SEP>66 <tb>•<SEP>Platten<SEP>68, 70 <tb>•<SEP>Borstenpackung<SEP>72 <tb>•<SEP>sich nach innen erstreckender Abschnitt<SEP>73 <tb>•<SEP>Schweissnähte<SEP>74, 76 <tb>•<SEP>radialer Zwischenraum<SEP>78 <tb>•<SEP>Halsabschnitt<SEP>80 <tb>•<SEP>Hakenabschnitt<SEP>82 <tb>•<SEP>Frontplatte<SEP>84, 184 <tb>•<SEP>Oberfläche<SEP>86 <tb>•<SEP>gegenüberliegende Oberfläche<SEP>88 <tb>•<SEP>Feder<SEP>90 <tb>•<SEP>äussere Oberflächen<SEP>92, 94 <tb>•<SEP>axial vorragende Fläche<SEP>96 <tb>•<SEP>gegenüberliegende Fläche<SEP>98 <tb>•<SEP>Bürstendichtungsanordnungen<SEP>100, 102 <tb>•<SEP>innere Abdeckung<SEP>106 <tb>•<SEP>Leitschaufel<SEP>108 <tb>•<SEP>äusseres Band<SEP>110 <tb>•<SEP>Schaufelspitzendeckband<SEP>112 <tb>•<SEP>innerer und äusserer Ringabschnitt<SEP>114, 116 <tb>•<SEP>seitliche Leisten<SEP>118, 120, 140, 142 <tb>•<SEP>Borstenpackungen<SEP>122, 130 <tb>•<SEP>radialer Zwischenraum<SEP>124 <tb>•<SEP>J-Dichtung<SEP>128 <tb>•<SEP>Stator<SEP>136 <tb>•<SEP>stromaufwärtige Dichtung<SEP>144 <tb>•<SEP>gegenüberliegende Dichtungsfläche<SEP>146[0045] <Tb> • <September> steam turbine <September> 10 <tb> • <SEP> Rotors <SEP> 12, 104 <tb> • <SEP> Stator <SEP> 14, 136 <tb> • <SEP> Blades <SEP> 16, 18, 20, 40, 42 <tb> • <SEP> stationary vanes <SEP> 22, 24, 26, 38 <Tb> • <September> inlets <September> 28 <Tb> • <September> tip seals <September> 30 <tb> • <SEP> Foot Seals (or J-Seals) <SEP> 32 <Tb> • <September> brush seal assembly <September> 34 <tb> • <SEP> Inner Cover 3 <SEP> 6 <tb> • <SEP> Wheels <SEP> 44, 46 <tb> • <SEP> inner ring <SEP> 48 <tb> • <SEP> outer ring <SEP> 50 <tb> • <SEP> L-brush seal of the foot <SEP> 52 <Tb> • <September> slot <September> 54 <tb> • <SEP> inner surface <SEP> 56 <tb> • <SEP> flat surface <SEP> 58 <Tb> • <September> seal tooth <September> 60 <Tb> • <September> support peak <September> 62 <tb> • <SEP> inner edge <SEP> 64 <tb> • <SEP> outer surface <SEP> 66 <tb> • <SEP> disks <SEP> 68, 70 <Tb> • <September> bristle pack <September> 72 <tb> • <SEP> inward extending section <SEP> 73 <tb> • <SEP> Welds <SEP> 74, 76 <tb> • <SEP> radial gap <SEP> 78 <Tb> • <September> neck portion <September> 80 <Tb> • <September> Hook section <September> 82 <tb> • <SEP> Front Panel <SEP> 84, 184 <Tb> • <September> surface <September> 86 <tb> • <SEP> opposite surface <SEP> 88 <Tb> • <September> spring <September> 90 <tb> • <SEP> Outer Surfaces <SEP> 92, 94 <tb> • <SEP> axial protruding surface <SEP> 96 <tb> • <SEP> opposite surface <SEP> 98 <tb> • <SEP> brush seal assemblies <SEP> 100, 102 <tb> • <SEP> Inner Cover <SEP> 106 <Tb> • <September> vane <September> 108 <tb> • <SEP> outer band <SEP> 110 <Tb> • <September> blade tip shroud <September> 112 <tb> • <SEP> inner and outer ring section <SEP> 114, 116 <tb> • <SEP> sidebars <SEP> 118, 120, 140, 142 <tb> • <SEP> bristle packs <SEP> 122, 130 <tb> • <SEP> radial gap <SEP> 124 <Tb> • <September> J-seal <September> 128 <Tb> • <September> stator <September> 136 <tb> • <SEP> upstream seal <SEP> 144 <tb> • <SEP> opposite sealing surface <SEP> 146

Claims

A seal assembly between a rotating and a radially opposed stationary component in a turbomachine, comprising: a rotating first component; a stationary second component; a brush seal disposed radially between the rotating first component and the stationary second component, the brush seal having an axially extending portion secured to the stationary second component and an inwardly extending portion extending across a gap extending between the first and second components; and an inner annular portion of the stationary second component disposed radially inward of and in engagement with the axially extending portion and at least a portion of the inwardly extending portion of the brush seal.

2. A seal assembly according to claim 1, wherein an end of the axially extending portion of the brush seal, which is remote from the inwardly extending portion is inserted between a pair of side strips.

3. A seal assembly according to claim 2, wherein the pair of side strips is held between the inner ring portion and an outer ring portion of the stationary second component, wherein there is an axially extending radial gap between the axially extending portion of the brush seal and the outer ring portion of the stationary second Component leaves behind.

4. A seal assembly according to claim 3, wherein the outer ring portion is provided with a radially inwardly facing front plate which is axially spaced from the inwardly extending portion of the brush seal; and / or wherein the outer ring portion is provided with a plate portion extending axially beyond the inwardly extending portion of the brush seal.

5. A seal assembly according to claim 3 or 4, wherein the outer ring portion is provided with a Hakenkragen which is adapted to be received in a complementary slot formed in an inner cover of a stationary turbine vane; wherein preferably a spring is disposed radially between a radially outer surface of the outer ring portion and an inwardly facing wall of the complementary slot.

6. A seal assembly according to any one of claims 3-5, wherein the inner ring portion is attached to the outer ring portion via the side strips and the brush seal; wherein the inner ring portion is preferably secured to the outer ring portion by means of welds extending through the inner ring portion, the brush seal and into the outer ring portion.

7. A seal assembly according to any one of claims 3-6, wherein the stationary second component comprises an inner cover of a turbine vane, wherein the inner ring portion and the outer ring portion are integral parts of the inner cover, and wherein the rotating first component comprises a turbine rotor; and / or wherein the rotating first component comprises a turbine blade tip shroud and the stationary second component has a stator face opposite the tip shroud.

8. Sealing arrangement according to one of the preceding claims, wherein the inner ring portion is provided with a sealing tooth downstream of the brush seal.

9. A sealing arrangement between a rotating and a radially opposed stationary component in a turbomachine, comprising: a rotating first component; a stationary second component; a brush seal disposed radially between the rotating first component and the stationary second component, the brush seal having an axially extending portion secured to the stationary second component and an inwardly extending portion extending across a gap extending between the first and second components; an inner ring disposed radially inward of and in engagement with the axially extending portion and at least a portion of the inwardly extending portion of the brush seal; wherein one end of the axially extending portion of the brush seal remote from the inwardly extending portion is interposed between a pair of side rails; the pair of side rails being held between the inner ring and an outer ring, leaving an axially extending radial gap between the axially extending portion of the brush seal and the outer ring; and wherein the outer ring is provided with a hook collar adapted to be received in a complementary slot formed in an inner cover of a stationary turbine vane.

10. A turbomachine having a flow path having axially spaced rows of blades attached to a rotor separated by stationary stator blades secured to a stator; and at least one brush seal disposed between the rotor and the stator, the brush seal having an axially extending portion secured to the stator and a substantially radially inwardly extending portion extending across a gap between the stator and the stator Stator and the rotor extends; and a first annular portion disposed radially inward of and in engagement with the axially extending portion of the brush seal and at least a portion of the substantially radially inwardly extending portion of the brush seal.